JP2016518910A - 睡眠徐波活性を増強するための感覚刺激強さの調整 - Google Patents

睡眠徐波活性を増強するための感覚刺激強さの調整 Download PDF

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Abstract

システムは、第１の強さレベルで対象へ感覚刺激を与え、与えられた感覚刺激の有効性を決定し、決定された有効性に基づき感覚刺激の強さレベルを漸進的に増大させるよう構成される。有効性の決定及び対応する強さの増大は、所与の徐波睡眠発現の間に一回以上繰り返される。システム、強さレベルが最大レベルに達するまで、対象の覚醒レベルが覚醒レベル閾を突破するまで、及び／又は徐波睡眠の期間の終了まで、徐波睡眠発現の間に、有効性の決定及び対応する強さレベルの増大を続けるよう構成される。

Description

本開示は、対象の現在の睡眠セッションを管理するシステム及び方法に関する。１つ以上の感覚刺激部は、徐波睡眠の期間中に対象に与えられる感覚刺激の強さを漸進的に増大させる。
睡眠を管理するシステムは知られている。睡眠中の感覚刺激は知られている。睡眠中の感覚刺激は、対象の睡眠パターンに対応しないインターバル及び／又は強さで連続的にしばしば適用される。本開示は、先行技術のシステムでの欠点を解消する。
然るに、本開示の１つ以上の態様は、対象の現在の睡眠セッションを管理するよう構成されるシステムに関する。システムは、１つ以上の感覚刺激部、１つ以上のセンサ、及び１つ以上のプロセッサを有する。１つ以上の感覚刺激部は、感覚刺激を対象へ与えるよう構成される。１つ以上のセンサは、現在の睡眠セッションの間の対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を生成するよう構成される。１つ以上のプロセッサは、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される。コンピュータプログラムモジュールは、睡眠段階モジュール、徐波睡眠計時モジュール、制御モジュール、有効性モジュール、及び調整モジュールを有する。睡眠段階モジュールは、出力信号に基づき対象の現在の睡眠段階を決定するよう構成される。睡眠段階モジュールは、対象が現在徐波睡眠にあるかどうかを決定するよう構成される。徐波睡眠計時モジュールは、睡眠段階モジュールによる睡眠段階の決定に基づき、現在の睡眠段階の間の徐波睡眠の個々の期間を決定するよう構成される。制御モジュールは、徐波睡眠の個々の期間の間に感覚刺激を対象へ与えるように１つ以上の感覚刺激部を制御するよう構成される。制御モジュールは、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで感覚刺激を与えるように１つ以上の感覚刺激部を制御するよう構成される。有効性モジュールは、与えられる感覚刺激の有効性を決定するよう構成される。有効性は、感覚刺激によって引き起こされる徐波活性（ＳＷＡ；slow wave activity）の亢進に関連する。幾つかの実施形態では、ＳＷＡは、０．５〜４．０Ｈｚバンドにおける脳波信号の電力に対応する。幾つかの実施形態では、このバンドは０．５〜４．５Ｈｚにセットされる。有効性は、出力信号に基づき決定される。有効性モジュールは、第１の個別期間の間に第１の強さレベルで与えられる感覚刺激の第１の有効性を決定するよう構成される。調整モジュールは、１つ以上の感覚刺激部に、決定された有効性に基づき、与えられる感覚刺激の強さを増大させるよう構成される。与えられる感覚刺激の強さは、第１の有効性に基づき、第２の強さレベルへ増大される。有効性モジュールは、徐波睡眠の個々の期間の終了までに該個々の期間の間に一回以上有効性の決定及び強さの増大を繰り返すよう構成される。それにより、有効性モジュールは、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第２の強さレベルで与えられる感覚刺激の第２の有効性を決定し、調整モジュールは、１つ以上の感覚刺激部に、与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルへ増大させる。幾つかの実施形態では、睡眠段階モジュールは、徐波睡眠の個々の期間の間に対象の１つ以上の覚醒レベルを決定するよう構成される。調整モジュールは、睡眠段階モジュールによって決定された覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、感覚刺激部に、徐波睡眠の前記所与の期間の間の対象への強さを低減させるか、及び／又は与えることを止めさせるよう構成される。
本開示の更なる他の態様は、管理システムにより対象の現在の睡眠セッションを管理する方法に関する。システムは、１つ以上の感覚刺激部と、１つ以上のセンサと、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される１つ以上のプロセッサとを有する。コンピュータプログラムモジュールは、睡眠段階モジュール、徐波睡眠計時モジュール、制御モジュール、有効性モジュール、及び調整モジュールを有する。方法は、１つ以上のセンサにより、現在の睡眠セッションの間の対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を生成するステップと、睡眠段階モジュールにより、出力信号に基づき対象の現在の睡眠段階を決定するステップと、睡眠段階モジュールにより、睡眠段階の決定に基づき、対象が現在徐波睡眠にあるかどうかを決定するステップと、徐波睡眠計時モジュールにより、睡眠段階の決定に基づき現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の個々の期間を決定するステップと、制御モジュールにより、徐波睡眠の個々の期間の間に感覚刺激を対象へ与えるように１つ以上の感覚刺激部を制御するステップであって、該制御は、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで感覚刺激を与えるように１つ以上の感覚刺激部を制御することを含むステップと、有効性モジュールにより、与えられる感覚刺激の有効性を決定するステップであって、該有効性は、感覚刺激によって引き起こされる徐波睡眠活性の亢進に関連し、有効性は、第１の個別期間の間に第１の強さレベルで与えられる感覚刺激の第１の有効性が決定されるように、出力信号に基づき決定されるステップと、調整モジュールにより、与えられる感覚刺激の強さが第１の有効性に基づき第２の強さレベルへ増大されるように、１つ以上の感覚刺激部に、決定された有効性に基づき、与えられる感覚刺激の強さを増大させるステップと、有効性モジュール及び調整モジュールにより、徐波睡眠の個々の期間の終了まで該個々の期間の間に一回以上有効性の決定及び強さの増大を繰り返して、徐波睡眠の第１の個別の期間の間に第２の強さレベルで与えられる感覚刺激の第２の有効性が決定され、１つ以上の感覚刺激部が与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルへ増大させられるようにするステップとを有する。幾つかの実施形態では、方法は、睡眠段階モジュールにより、徐波睡眠の個々の期間の間に対象の１つ以上の覚醒レベルを決定し、調整モジュールにより、覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、感覚刺激部に、徐波睡眠の所与の期間の間の対象への感覚刺激の強さを低減させるか、及び／又は与えることを止めさせるステップを更に有する。
本開示の更なる他の態様は、対象の現在の睡眠セッションを管理するよう構成されるシステムに関する。システムは、感覚刺激を対象へ与える手段と、現在の睡眠セッションの間の対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を生成する手段と、コンピュータプログラムモジュールを実行する手段とを有する。コンピュータプログラムモジュールは、出力信号に基づき対象の現在の睡眠段階を決定する手段であって、対象が現在徐波睡眠にあるかどうかを決定するよう構成される手段と、睡眠段階の決定に基づき現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の個々の期間を決定する手段と、徐波睡眠の個々の期間の間に感覚刺激を対象へ与えるように、感覚刺激を与える手段を制御する手段であって、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで感覚刺激を与えるように、感覚刺激を与える手段を制御するよう構成される手段と、与えられる感覚刺激の有効性を決定する手段であって、有効性は、感覚刺激によって引き起こされる徐波活性の亢進に関連し、有効性は、出力信号に基づき決定され、第１の個別期間の間に第１の強さレベルで与えられる感覚刺激の第１の有効性を決定するよう構成される手段と、与えられる感覚刺激の強さが第１の有効性に基づき第２の強さレベルに増大されるように、感覚刺激を与える手段に、決定された有効性に基づき、与えられる感覚刺激の強さを増大させる手段とを有する。有効性を決定する手段及び強さを増大させる手段は、徐波睡眠の個々の期間の終了までに該個々の期間の間に一回以上有効性の決定及び強さの増大を繰り返すよう構成される。それにより、有効性を決定する手段は、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第２の強さレベルで与えられる感覚刺激の第２の有効性を決定し、強さを増大させる手段は、感覚刺激を与える手段に、与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルに増大させる。幾つかの実施形態では、現在の睡眠段階を決定する手段は、徐波睡眠の個々の期間の間に前記対象の１つ以上の覚醒レベルを決定するよう構成される。強さを増大させる手段は、現在の睡眠段階を決定する手段によって決定された覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、感覚刺激を与える手段に、徐波睡眠の所与の期間の間の対象への感覚刺激を低減させるか、及び／又は与えることを止めさせるよう構成される。
本開示のそれらの及び他の目的、特徴、及び特性と、構造の関連する要素の動作及び機能の方法並びに製品の部品の組み合わせ及び経済性とは、添付の図面を参照して、以下の記載及び添付の特許請求の範囲の検討により、より明らかになるであろう。以下の記載、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面の全ては、本明細書の部分を形成する。様々な図において、同じ参照符号は、対応する部分を示す。なお、図面は、単に例示及び説明を目的とし、本開示の境界の定義として意図されない。
対象の現在の睡眠セッションを管理するよう構成されるシステムの概略図である。
徐波活性と音刺激ボリュームレベルとの対比を示す、６人の被験者からの実験データを表す。
被験者によって装着される、検知電極、生体信号増幅器及び無線オーディオデバイスを有するヘッドセットを表す。
可聴トーンの形で被験者へ伝えられる音刺激を表す。
管理システムにより対象の現在の睡眠セッションを管理する方法を表す。
ここで使用されるように、単称形は、文脈が明らかに別なふうに示さない限り、複数参照を含む。ここで使用されるように、２つ以上の部分又はコンポーネントが“結合される（coupled）”との記述は、それらの部分が、リンクが現れる限り、直接的に、又は間接的に、すなわち、１つ以上の中間部分を通じてつなぎ合わされるか、又は一緒に動作することと意味すべきである。ここで使用されるように、“直接的に結合される（directly coupled）”とは、２つの要素が互いに直接接触していることを意味する。ここで使用されるように、“固定して結合される（fixedly coupled）”又は“固定される（fixed）”とは、２つのコンポーネントが、互いに対して一定の位置付けを保ちながら一体として動くように結合されることを意味する。
ここで使用されるように、語“単位の（unitary）”は、あるコンポーネントが単一の要素又はユニットとして作られることを意味する。すなわち、別々に作られて一体として結合され合わされた要素を含むコンポーネントは、“単位”コンポーネント又は機構でない。ここで用いられるように、２つ以上の部分又はコンポーネントが互いに“係合する（engage）”との記述は、それらの部分が直接的に、又は１つ以上の中間部品若しくはコンポーネントを通じて、互いに対して力を及ぼすことを意味すべきである。ここで用いられるように、語“数（number）”は、１又は１よりも大きい整数（すなわち、複数）を意味すべきである。
ここで使用される方向を示す言い回し、例えば、制限なしに、上、下、左、右、上方、下方、前、後ろ、及びそれらの派生語などは、図面に示される要素の位置付けに関係し、特許請求の範囲で明示的に挙げられない限りは特許請求の範囲を制限しない。
図１は、対象１２の現在の睡眠セッションを管理するよう構成されるシステム１０の概略図である。幾つかの実施形態では、システム１０は、感覚刺激部１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子記憶部２２、ユーザインタフェース２４、及び／又は他のコンポーネントのうちの１つ以上を有してよい。システム１０は、対象１２の現在の睡眠段階が睡眠セッションの間に一回以上決定されるように構成される。システム１０は、センサ１８によって生成された出力信号に基づき、現在の睡眠セッションの間に感覚刺激を対象１２へ与えるよう構成される。システム１０は、現在の睡眠セッションの間の感覚刺激の供与が睡眠徐波を含み、及び／又は対象１２における徐波活性（ＳＷＡ）を調整（例えば、亢進及び／又は抑制）するように構成される。誘発睡眠徐波の発現は、ＳＷＡを通じて測定されてよい。感覚刺激の供与は、ＳＷＡに関連する睡眠段階に対応するよう計時される。
睡眠段階は、急速眼球運動（ＲＥＭ；rapid eye movement）睡眠、並びに／又はノンレム（ＮＲＥＭ）段階Ｎ１、段階Ｎ２、及び／若しくは段階Ｎ３睡眠を含んでよい。幾つかの実施形態では、段階Ｎ３睡眠は、徐波睡眠であり、及び／又はそれに対応してよい。幾つかの実施形態では、段階Ｎ２及び／又は段階Ｎ３睡眠は徐波睡眠であってよい。幾つかの実施形態では、徐波は、例えば、Ｎ３期間全体を通じては存在しなくてよいが、そのような徐波がＮ３の間に存在する可能性は有意に高いことがある。徐波は、例えば、Ｎ２の間にも（しかし、より少ない範囲で）存在してよい。
徐波睡眠及び／又はＳＷＡは、脳波図（ＥＥＧ；electroencephalogram）によって観測及び／又は推定されてよい。幾つかの実施形態では、ＳＷＡは、０．５〜４．０ＨｚバンドにおけるＥＣＧ信号の電力に対応する。幾つかの実施形態では、このバンドは０．５〜４．５Ｈｚにセットされる。ＳＷＡは、所与の睡眠セッションの周期変動にわたって典型的な挙動を有する。ＳＷＡは、ＮＲＥＭ睡眠の間に亢進し、ＲＥＭ睡眠の開始前に衰え、ＲＥＭ睡眠中は低いままである。ＮＲＥＭ（例えば、徐波睡眠）の出現ごとのＳＷＡは、一回の出現から次の出現までに次第に弱まる。
より強い感覚刺激は、より高いレベルのＳＷＡをもたらす。例えば、図２は、ＳＷＡ２００と音刺激ボリュームレベル２０２との対比を示す、６人の被験者（Ｓ１〜Ｓ６）からの実験データを表す。傾向線２０４〜２１４は、音刺激ボリュームを増大させるにつれて夫々の被験者においてＳＷＡが亢進することを意味する。しかし、高レベルで感覚刺激を開始することは、被験者を起こす危険性がある。ここで記載されるシステムは、対象１２（図１に図示）を睡眠から起こすことなしに、感覚刺激の強さを漸進的に増大させるよう構成される。
図１に戻ると、システム１０は、第１の強さレベルで感覚刺激を与え、与えられた感覚刺激の有効性を決定し、決定された有効性に基づき感覚刺激の強さレベルを増大させるよう構成される。有効性の決定と、対応する強さの増大とは、所与の徐波睡眠発現の間に一回以上繰り返される。幾つかの実施形態では、システム１０は、強さレベルが最大レベルに達するまで、所与の徐波睡眠発現の間に、有効性の決定及び対応する強さの増大を続けるよう構成される。幾つかの実施形態では、システム１０は、対象１２の覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破するまで、所与の徐波睡眠発現の間に、有効性の決定及び対応する強さの増大を続けるよう構成される。幾つかの実施形態では、強さが最大レベルに達したことに応答して、システム１０は、刺激の強さがもはや増大されないように構成される。幾つかの実施形態では、覚醒レベルが覚醒レベル閾を突破することに応答して、システム１０は、感覚刺激を対象１２へ与えることを止めるよう構成される。幾つかの実施形態では、強さが最大レベルに達すること及び／又は覚醒レベルが覚醒レベル閾を突破することに応答して、システム１０は、対象１２へ与えられる感覚刺激の強さを低減させるよう構成される。
図１において、感覚刺激部１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子記憶部２２、及びユーザインタフェース２４は、別個のエンティティとして示されている。これは、制限であるものとして意図されない。システム１０のコンポーネントの一部及び／若しくは全て並びに／又は他のコンポーネントは、１つ以上の単一デバイスにまとめられてよい。例えば、図３は、対象３０２によって装着されるヘッドセット３００を表し、検知電極３０４、生体信号増幅器３０６、及び無線オーディオデバイス３０８を含む。検知電極３０４及び生体信号増幅器３０６は、例えば、図１ではセンサ１８によって表され得る。無線オーディオデバイス３０８は、例えば、図１に示される感覚刺激部１６によって表され得る。
図１を参照すると、感覚刺激部１６は、感覚刺激を対象１２へ与えるよう構成される。感覚刺激部１６は、現在の睡眠セッションより前に、現在の睡眠セッションの間に、及び／又は他の時点で、感覚刺激を対象１２へ与えるよう構成される。例えば、感覚刺激部１６は、現在の睡眠セッションにおける徐波睡眠の間に感覚刺激を対象１２へ与えるよう構成される。感覚刺激部１６は、睡眠徐波を誘発するよう及び／又は対象１２においてＳＷＡを調整するよう、現在の睡眠セッションの間に感覚刺激を対象１２へ与えるよう構成されてよい。幾つかの実施形態では、感覚刺激部１６は、調整が対象１２におけるＳＷＡの亢進（例えば、増強）、抑制、及び／又は他の調整を含むように構成される。
幾つかの実施形態では、感覚刺激部１６は、非侵襲的脳刺激及び／又は他の方法を通じて、睡眠徐波を誘発するよう及び／又はＳＷＡを調整するよう構成されてよい。感覚刺激部１６は、感覚刺激を用いた非侵襲的脳刺激を通じて、睡眠徐波を誘発するよう及び／又はＳＷＡを調整するよう構成されてよい。感覚刺激は、香り、音、視覚刺激、触覚、味覚、及び／又は他の刺激を含む。例えば、経頭蓋磁気刺激が、ＳＷＡをトリガ、亢進、及び／又は抑制するよう対象１２へ適用されてよい。他の例として、感覚刺激部１６は、対象１２の音刺激を介して、睡眠徐波を誘発するよう及び／又はＳＷＡを調整するよう構成されてよい。感覚刺激部１６の例には、音楽プレイヤー、トーン発生器、対象１２の頭皮上の電極の一群、振動刺激（体性感覚刺激としても知られる。）を供与するユニット、脳の皮質を直接刺激する磁場を生成するコイル、光発生器、香料ディスペンサ、及び／又は他のデバイスが含まれてよい。
幾つかの実施形態では、感覚刺激部１６は、１つ以上の強さで感覚刺激を生成するよう構成される。例えば、感覚刺激部１６は、第１の下位デシベルレベル及び／又は第２の高位デシベルレベルでトーンを生成してよい。幾つかの実施形態では、１つ以上の強さは、異なるタイミングインターバルで供与される同じ感覚刺激を含んでよい。例えば、感覚刺激部１６は、第１の下位周波数インターバル（第１の強さレベル）で及び／又は第２の高位周波数インターバル（第２の強さレベル）で第１の下位デシベルレベルにおいてトーンを生成してよい。
センサ１８は、対象１２の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を生成するよう構成される。センサ１８は、そのようなパラメータを直接測定する１つ以上のセンサを有してよい。例えば、センサ１８は、対象１２の脳内の電流フローから得られる対象１２の頭皮沿いの電気的活動を検出するよう構成される電極を有してよい。センサ１８は、対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を間接的に生成するよう１つ以上のセンサを有してよい。例えば、１つ以上のセンサ１８は、対象１２の心拍（例えば、センサ１８は、対象１２の胸部に置かれた心拍センサであっても、及び／又は対象１２の手首に巻かれたブレスレットに含まれる光センサとして構成されても、及び／又は対象１２の他の肢に置かれてもよい。）、対象１２の動き（例えば、センサ１８は、睡眠がアクティグラフィー信号を用いて解析され得るように、加速度計を備えた、対象１２の手首及び／又は足首の周りのブレスレットを含んでよい。）、対象１２の肌色の変化（例えば、センサ１８は、対象１２の肌色の変化を検出して、心拍、呼吸数、及び／又は他の生体信号などの生体信号を色の変化から推測することができるカメラを含んでよい。）対象１２の呼吸、及び／又は対象１２の他の特性に基づき、出力を生成してよい。センサ１８は、対象１２と連通している単一の位置において表されているが、これは、制限であるものとして意図されない。センサ１８は、複数の位置において、例えば、感覚刺激部１６内に、及び／又は他の位置において配置されたセンサを含んでよい。
プロセッサ２０は、システム１０において情報処理機能を提供するよう構成される。そのようなものとして、プロセッサ２０は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、及び情報を処理するよう設計されたデジタル回路、情報を処理するよう設計されたアナログ回路、状態機械、並びに／又は電子的に情報を処理するための他のメカニズムのうちの１つ以上を有してよい。プロセッサ２０は、単一のエンティティとして図１において示されているが、これは、単に例示を目的とする。幾つかの実施では、プロセッサ２０は、複数のプロセッシングユニットを有してよい。それらのプロセッシングユニットは、同じデバイス（例えば、感覚刺激部１６）内に物理的に位置付けられてよく、あるいは、プロセッサ２０は、協働する複数のデバイスのプロセッシング機能を表してよい。
図１に示されるように、プロセッサ２０は、１つ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される。１つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、睡眠段階モジュール３２、徐波睡眠計時モジュール３３、制御モジュール３４、有効性モジュール３６、調整モジュール３８、及び／又は他のモジュールのうちの１つ以上を有してよい。プロセッサ２０は、ソフトウェア；ハードウェア；ファームウェア；ソフトウェア、ハードウェア及び／又はファームウェアの何らかの組み合わせ；及び／又はプロセッサ２０でプロセッシング機能を構成するための他のメカニズムによってモジュール３２、３３、３４、３６及び／又は３８を実行するよう構成されてよい。
当然ながら、モジュール３２、３３、３４、３６及び３８は、単一のプロセッシングユニット内で共在しているものとして図１において表されているが、プロセッサ２０が複数のプロセッシングユニットを有する実施では、モジュール３２、３３、３４、３６及び／又は３８のうちの１つ以上は、他のモジュールから遠く離れて位置付けられてよい。以下で記載される、異なるモジュール３２、３３、３４、３６及び／又は３８によって提供される機能性の説明は、例示のためであり、制限であるものとして意図されず、モジュール３２、３３、３４、３６及び／又は３８のいずれも、記載されているよりも多い又は少ない機能性を提供してよい。例えば、モジュール３２、３３、３４、３６及び／又は３８のうちの１つ以上は削除されてよく、その機能性の一部又は全ては他のモジュール３２、３３、３４、３６及び／又は３８によって提供されてよい。他の例として、プロセッサ２０は、モジュール３２、３３、３４、３６及び／又は３８のうちの１つに以下で属する機能性の一部及び全てを実行し得る１つ以上の更なるモジュールを実行するよう構成されてよい。
睡眠段階モジュール３２は、センサ１８の出力信号に基づき対象１２の現在の睡眠段階を決定するよう構成される。以下で記載されるように、対象１２の現在の睡眠段階は、覚醒状態、ＲＥＭ睡眠、段階Ｎ１、段階Ｎ２、及び／又は段階Ｎ３睡眠のうちの１つ以上に対応してよい。睡眠段階モジュール３２は、対象１２が現在徐波睡眠にあるかどうかを決定するよう構成される。幾つかの実施形態では、徐波睡眠及び／又は徐波活性は、段階Ｎ３睡眠に対応してよい。幾つかの実施形態では、段階Ｎ２及び／又は段階Ｎ３睡眠は、徐波睡眠であり、及び／又は徐波活性に対応してよい。
幾つかの実施形態では、睡眠段階モジュール３２は、センサ１８の出力信号によって運ばれる情報の解析に基づき、対象１２の現在の睡眠段階を決定してよい。解析は、対象１２の睡眠セッションの間にＥＥＧを生成及び／又はモニタすることを含んでよい。幾つかの実施形態では、解析は、ＥＥＧのデルタバンドにおける電力及び／又はベータバンドにおける電力に基づき徐波睡眠を検出することを含んでよい。デルタバンドにおける電力は、周波数範囲０．５〜４．５Ｈｚにおける電力として通常は定義されるが、周波数限界の標準定義は存在しない。ベータバンドにおける電力は、周波数範囲１５〜３０Ｈｚにおける電力として通常は定義されるが、その範囲の限界の変動は極めて一般的である。
幾つかの実施形態では、睡眠段階モジュール３２は、現在の睡眠セッションの間に対象の１つ以上の覚醒レベルを決定するよう構成される。１つ以上の覚醒レベルは、対象１２における覚醒状態の程度を示してよい。１つ以上の覚醒レベルは、センサ１８の出力信号、電子記憶部２２に記憶されている情報、現在の睡眠セッションより前に実施された試験、ユーザインタフェース２４を介して受信及び／若しくは選択された情報、並びに／又は他の情報に基づき決定されてよい。幾つかの実施形態では、１つ以上の覚醒レベルは、ＥＥＧに関する情報の解析に基づき決定されてよい。例えば、覚醒の可能性は、短時間窓（例えば、通常は約１．５秒長）におけるベータバンドでのＥＥＧ電力から定量化されてよい。ベータバンドにおける電力が所定の閾を越えることに応答して、システム１０は、覚醒が存在していると決定してよい。幾つかの実施形態では、覚醒のためのベータバンド電力閾は、対象１２の前の睡眠セッションに基づき、対象１２と人口統計学的に類似する対象の母集団に関する情報に基づき、及び／又は他の情報に基づき決定されてよい。例えば、ベータバンド電力閾は、対象１２のＥＥＧが測定されて、睡眠セッションにわたるベータ電力の統計値が閾を設定するよう解析される較正のための夜間睡眠に基づき、決定されてよい。他の例として、ベータバンド電力閾は、対象の母集団のためのベータ閾を含むデータベースを介して決定されてよい。対象１２のためのベータバンド電力閾は、対象１２をデータベース内に存在する対象と人口統計学的にマッチングすることに基づき、決定されてよい。
徐波睡眠計時モジュール３３は、現在の睡眠セッションの間の対象１２の徐波睡眠の個々の期間を決定するよう構成される。徐波睡眠計時モジュール３３は、睡眠段階モジュール３２による睡眠段階の決定（例えば、対象１２が現在徐波睡眠にあるかどうか）に基づき徐波睡眠の個々の期間を決定するよう構成される。例えば、徐波睡眠計時モジュール３３は、徐波睡眠の第１の個別期間を決定してよく、それにより、第１の個別期間の開始は、現在の睡眠セッションの間の第１の徐波睡眠発現の開始と一致し、及び／又は停止は、第１の徐波睡眠発現の終了と一致する（例えば、睡眠段階モジュール３２は、対象１２がもはや徐波睡眠にないと決定する。）。徐波睡眠の第２の個別期間の開始は、現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の第２の発現の開始と一致し、及び／又は停止は、第２の徐波睡眠発現の終了と一致してよい。
幾つかの実施形態では、徐波睡眠計時モジュール３３は、対象１２が現在徐波睡眠にあると睡眠段階モジュール３２が決定してから所定量の時間の後に個々の期間が開始するように、個々の期間を決定するよう構成される。幾つかの実施形態では、徐波睡眠計時モジュール３３は、対象１２が現在徐波睡眠にあると睡眠段階モジュール３２が決定してから所定量の時間の後に個々の期間が終了するように、個々の期間を決定するよう構成される。幾つかの実施形態では、１つ以上の所定量の時間は、現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の所与の発現についての徐波睡眠の開始と徐波睡眠の終了との間の典型的な量の時間に基づいてよい。典型的な量の時間は、対象１２の現在の睡眠セッション、対象１２の前の睡眠セッション、及び／又は他の睡眠セッションに基づき決定されてよい。幾つかの実施形態では、１つ以上の所定量の時間は、製造時にプログラムされ、ユーザインタフェース２４を介してユーザによって設定され、及び／又は他の方法によって決定されてよい。
幾つかの実施形態では、睡眠段階モジュール３２は、徐波睡眠の個々の期間の間に１つ以上の覚醒レベルを決定してよい。幾つかの実施形態では、徐波睡眠計時モジュール３３は、睡眠段階モジュール３２によって決定された覚醒レベルに基づき、徐波睡眠の所与の個々の期間の終了を決定してよい。
制御モジュール３４は、徐波睡眠の個々の期間の間（例えば、段階Ｎ３睡眠の間）に感覚刺激を対象１２へ与えるように感覚刺激部１６を制御するよう構成される。幾つかの実施形態では、感覚刺激の供与のためのタイミングは、対象１２が現在徐波睡眠にあるとの決定に対応してよい。制御モジュール３４は、特定の睡眠段階中の徐波の誘発及び／又は調整の可能性が他の睡眠段階と比べて相対的に高いために、ユーザが感覚刺激によって呼び覚まされる可能性が低いために、及び／又は他の理由のために、与えられる感覚刺激が徐波活性に関連する睡眠段階に対応するように、感覚刺激部１６を制御して感覚刺激を対象１２へ与えるよう構成されてよい。
幾つかの実施形態では、制御モジュール３４は、短時間（例えば、約５０ｍｓ長）であって、所定の周波数を有し、且つトーン間インターバルによって互いに離されている可聴トーンの形で感覚刺激を与えるように感覚刺激部１６を制御するよう構成される。幾つかの実施形態では、可聴トーンの存続期間、所定の周波数、トーン間インターバル、及び／又は感覚刺激の他の特性のうちの１つ以上は、製造時にプログラムされ、ユーザインタフェース２４を介してユーザによって設定され、対象１２の前の睡眠セッションに基づきシステム１０によって決定され、現在の睡眠セッションに基づき決定され、及び／又は他の方法によって決定されてよい。
幾つかの実施形態では、制御モジュール３４は、対象１２における慣れが回避されるように、感覚刺激部１６を制御して感覚刺激（例えば、可聴トーン）を対象１２へ与えるよう構成されてよい。慣れは、疲労によらない、反復的な誘発刺激への反応（例えば、行動及び／又は皮質）の低下である。反復的な感覚刺激に対する慣れは、ＥＥＧを介して決定される皮質反応の振幅の低下として現れる。慣れは、システム１０によって引き起こされるＳＷＡ誘発及び／又は調整（例えば、増強）に悪影響を及ぼし得る。制御モジュール３４は、慣れに対抗するように感覚刺激の周波数をランダム化するよう構成されてよい。
制御モジュール３４は、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで感覚刺激を与えるように感覚刺激部１６を制御するよう構成される。制御モジュール３４は、基準強さレベルに対して第１の強さレベルへと感覚刺激の強さを増大させるように感覚刺激部１６を制御するよう構成されてよい。基準強さレベルは、対象が寝ている部屋における環境感覚刺激（例えば、室外の自動車交通からの雑音、照明、など）の強さレベルであってよい。幾つかの実施形態では、制御モジュール３４は、感覚刺激を基準強さレベルで与えるように感覚刺激部１６を制御してよい。基準強さレベルは、ゼロ強さであってよく（例えば、感覚刺激部１６によって感覚刺激は与えられない。）、且つ／あるいは、例えば、対象の現在及び／若しくは前の睡眠セッション、及び／又は他の情報に基づき決定される感覚刺激の量であってよい。
制御モジュール３４は、感覚刺激が対象１２を起こさないような第１の強さレベルで感覚刺激を与えるように感覚刺激部１６を制御するよう構成される。制御モジュール３４は、第１の強さレベルが対象１２の前の睡眠セッション、覚醒状態の間に対象１２に対して実施された試験、及び／又は他の情報に基づき決定されるように構成される。幾つかの実施形態では、第１の強さレベルは、例えば、対象１２が覚醒状態の間に知覚することができる最低強さであってよい。対象１２の前の睡眠セッションの間の刺激の強さ及び／又は覚醒状態の間に対象１２に対して実施される試験に関する情報は、例えば、電子記憶部２２において記憶されてよい。幾つかの実施形態では、制御モジュール３４は、対象１２の現在の睡眠セッションに関する情報を電子記憶部２２に記憶させてよい。現在の睡眠セッションに関する情報は、感覚刺激の強さレベルに関する情報、睡眠段階情報、タイミング情報、及び／又は他の情報を含んでよい。
有効性モジュール３６は、与えられる感覚刺激の有効性を決定するよう構成される。有効性は、与えられる感覚刺激によって引き起こされるＳＷＡの亢進に関係がある。有効性は、センサ１８の出力信号、現在の睡眠セッションの間の対象１２のＥＥＧに関する情報、及び／又は他の情報に基づき決定される。例えば、有効性モジュール３６は、第１の個別期間の間に第１の強さレベルで与えられる感覚刺激の第１の有効性を決定するよう構成される。幾つかの実施形態では、有効性モジュール３６は、感覚刺激は感覚刺激部１６によって第１の強さレベルで対象１２へ供与された直後の時間窓の間に、対象１２におけるＳＷＡに基づき、与えられた感覚刺激の有効性を決定するよう構成される。幾つかの実施形態では、有効性は、刺激の直前の時間窓におけるＳＷＡを刺激の直後の時間窓におけるＳＷＡと比較することによって決定される。
調整モジュール３８は、感覚刺激部１６に、対象１２へ以前に与えられた感覚刺激の強さ、決定された有効性、紡錘波バンド（例えば、１１〜１５Ｈｚ）におけるＥＥＧ電力、有効性の予測、及び／又は他の情報に基づき、与えられる感覚刺激の強さを増大させるよう構成される。例えば、調整モジュール３８は、与えられる感覚刺激の強さを、第１の有効性に基づき第２の強さレベルと増大させてよい。調整モジュール３８は、感覚刺激の強さの増大が（例えば、睡眠段階モジュール３２によって）ＥＥＧを介して決定される情報に基づくように構成されてよい。幾つかの実施形態では、調整モジュール３８は、感覚刺激の強さの増大がアルゴリズムを介して調整モジュール３８によって決定される情報に基づくように構成される。アルゴリズム入力は、決定された有効性、ＥＥＧに関する情報を介して決定された予測されるＳＷＡ増強に関する情報、ＥＥＧを介して決定された紡錘波レート／密度に関する情報、及び／又は他の情報を含んでよい。幾つかの実施形態では、紡錘波バンド（例えば、約１１〜１５Ｈｚ）におけるＥＥＧ電力は、睡眠紡錘波を検出し、紡錘波レート／密度（紡錘波／分）を推定するのに使用されてよい。より高い紡錘波レート／密度は、外部刺激に関してより高い覚醒閾を示す。紡錘波レート／密度が高い場合は、刺激強さの増大は、紡錘波レート／密度が低い場合にそうであるよりも大きくなり得る。幾つかの実施形態では、有効性の予測は、調整モジュール３８によって、曲線を睡眠徐波に当てはめて、刺激が供与される時刻に結果を外挿することを介して、求められてよい。
幾つかの実施形態では、有効性モジュール３６及び／又は調整モジュール３８は、感覚刺激の強さレベルが徐波睡眠の個々の期間の間に漸進的に増大されるように、徐波睡眠の個々の期間の間に一回以上有効性の決定及び強さの増大を繰り返すよう構成される。有効性モジュール３６及び／又は調整モジュール３８は、個々の期間の終了までに一回以上有効性の決定及び強さの増大を繰り返すよう構成される。例えば、有効性モジュール３６は、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第２の強さレベルで与えられる感覚刺激の第２の有効性を決定してよく、調整モジュール３８は、感覚刺激部１６に、与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルへと増大させてよい。
幾つかの実施形態では、調整モジュール３８は、感覚刺激部１６に、強さレベルが最大レベルに達するまで、徐波睡眠の所与の期間の間に一回以上強さレベルを増大させるよう構成される。幾つかの実施形態では、最大強さレベルは、現在の睡眠セッションより前の覚醒状態の間に対象１２に対して実施された試験に応答して調整モジュール３８によって入手されてよい。幾つかの実施形態では、最大強さレベルは、ユーザインタフェース２４が最大強さレベルに関する情報の入力及び／又は選択を受け取ることに応答して、調整モジュール３８によって入手されてよい。幾つかの実施形態では、調整モジュール３８は、対象１２の現在の睡眠セッション及び／又は対象１２の前の睡眠セッションに基づき最大強さレベルを決定するよう構成される。
幾つかの実施形態では、調整モジュール３８は、感覚刺激部１６に、睡眠段階モジュール３２によって決定された覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、徐波睡眠のその所与の期間の間に感覚刺激を対象１２へ与えることを止めさせるよう構成される。幾つかの実施形態では、調整モジュール３８は、感覚刺激部１６に、対象の覚醒レベルが覚醒レベル閾を突破することに応答して、対象１２へ与えられる感覚刺激の強さを低下させるよう構成される。
覚醒レベル閾は、現在の睡眠セッションに関する情報、前の睡眠セッションに関する情報、及び／又は他の情報に基づき、睡眠段階モジュール３２によって決定されてよい。幾つかの実施形態では、覚醒レベル閾は、現在の睡眠セッションより前の覚醒状態の間に対象１２に対して実施された試験に応答して、睡眠段階モジュール３２によって入手されてよい。幾つかの実施形態では、覚醒レベル閾は、ユーザインタフェース２４が覚醒レベル閾に関する情報の入力及び／又は選択を受け取ることに応答して、睡眠段階モジュール３２によって入手されてよい。
幾つかの実施形態では、感覚刺激の強さレベルを漸進的に増大させることは、対象１２のための覚醒レベル閾を高めてよい。例えば、現在の睡眠セッションより前の試験の間に対象１２の音刺激について決定された覚醒レベル閾は、対象１２が第１のデシベルレベルでの音に応答して睡眠から覚めることを示してよい。対象１２は、ここで記載されるように、感覚刺激の強さが現在の睡眠セッションの間にシステム１０によって漸進的に増大されることに応答して、現在の睡眠セッションの間に第２のより高いデシベルレベルで睡眠から覚めてよい。
図４は、可聴トーン４００に形で対象へ（例えば、図１に示される感覚刺激部１６によって）供与される音刺激を表す。図４は、感覚刺激部１６（図１に図示）、睡眠段階モジュール３２（図１）、徐波睡眠計時モジュール３３（図１）、制御モジュール３４（図１）、有効性モジュール３６（図１）、調整モジュール３８（図１）、及び／又はシステム１０の他のコンポーネントの機能性の少なくとも幾つかの例を表す。可聴トーンのボリューム（強さ）４０２は、対象におけるＳＷＡを増強するに際して前のトーンの有効性に基づき漸進的に増大される（図４Ａの４０４）。トーンは、存続期間、周波数、トーン間インターバル、及び／又は他の特性を有してよい。トーンは、対象が基準ボリュームＶＢを伴う環境において寝ている間に、対象のために生成されてよい。基準ボリュームレベルは、例えば、対象が寝ている部屋における環境ボリュームであってよい。幾つかの実施形態では、制御モジュール３４は、基準ボリュームレベルで雑音を提供するように感覚刺激部１６を制御してよい。基準ボリュームレベルはゼロボリュームであってよく、現在及び／又は前の睡眠セッションに基づき決定されてよく、且つ／あるいは、他のボリュームを含んでよい。
第１のトーンのボリューム（例えば、制御モジュール３４によって決定される。）Ｖ０（図４Ｂ）は、対象１２の前の睡眠セッション、覚醒状態の間に対象１２に対して実施された試験、及び／又は他の情報に基づき決定されてよい。幾つかの実施形態では、第１のトーンボリュームは、例えば、対象が覚醒状態の間に聞くことができる最低ボリュームであってよい。第１の漸進的な増大Δ０は、例えば、Ｖ０−ＶＢに等しくてよい。
ｋ番目のトーンのボリューム（図４Ｃ）Ｖｋは、Ｖｋ＝Ｖｋ−１＋Δｋにより前のトーンのボリュームに基づき（例えば、調整モジュール３８によって）決定されてよい。ここで、Δｋは、ｋ番目のトーンでの漸進的な増大である。漸進的な増大Δｋは、（ｋ−１）番目のトーンを供与した後にＳＷＡを増強することにおける推定される有効性（例えば、有効性モジュール３６によって決定される。）、対象のＥＥＧに関する情報（例えば、睡眠段階モジュール３２によって決定される。）、及び／又は他の情報に基づき決定されてよい。例えば、漸進的な増大は、方程式Δｋ＝ｆ（ＥＳＷＡ，ＰＳＷＡ，σｒ）に基づき決定されてよい。ここで、ＥＳＷＡは、ｋ番目のトーンが供与された後に対象のＳＷＡを増強することにおける推定される有効性であり、ＰＳＷＡは、ｋ番目のトーンに続いくＳＷＡ増強の予測であり、σｒは、紡錘波レートである。
ｋ番目のトーンが供与された後に対象のＳＷＡを増強することにおける推定される有効性ＥＳＷＡは、例えば、時刻ｔｋ＋τ−Ｔからｔｋ＋τの間のＴ秒間続く時間窓におけるＳＷＡと、時刻ｔｋ＋τ−３Ｔからｔｋ＋τ−Ｔの間の２Ｔ秒間続く時間窓におけるＳＷＡとの間の比であってよい（ここで、ｔｋは、ｋ番目のトーンが供与された時点であり、τ＞０である。）。幾つかの実施形態では、Ｔは、例えば、約５００ミリ秒の値を有する定数であり、τは、例えば、約２００ミリ秒の値を有する定数である。τ秒は、ｋ番目のトーンの供与後と見なされるので、この刺激の影響は、ＳＷＡ増強の有効性を決定するために考慮され得る。Ｔ及び／又はτは、現在の刺激（ｔｋで供与される。）の影響が考慮されるような値を有し且つ／あるいは割り当てられてよい。
ｋ番目のトーンに続くＳＷＡ増強の有効性ＰＳＷＡは、例えば、位相ロックループ（ＰＬＬ）アプローチにより誘発睡眠徐波を追跡し、将来の睡眠徐波の位相を予測することに基づき、決定されてよい。ＰＬＬアプローチに基づき、システム１０は、例えば、１Ｈｚの周波数での正弦曲線が徐波曲線に当てはめられるように構成されてよい。睡眠段階モジュール３２、制御モジュール３４、有効性モジュール３６及び／又は調整モジュール３８は、当てはめが実時間において実行されるように構成されてよい。当てはめに基づき、システム１０は、（睡眠徐波に対して）いつ可聴トーンが供与されるべきかを予測してよい。例えば、システム１０は、可聴トーンが睡眠徐波の負ピークの近くで供与されるように構成されてよい。
紡錘波レートσｒは、ＥＥＧを介して決定される睡眠紡錘波に基づき決定されてよい。睡眠紡錘波は、短い１１〜１５Ｈｚ振動としてＥＥＧにおいて現れる視床皮質リズムである。音刺激に直面した睡眠のロバスト性は、紡錘波レートから予測され得る。より高い紡錘波レート／密度は、睡眠のより高いロバスト性が音刺激の下にあることを示す。紡錘波レートは、例えば、紡錘波レートが毎分５つ紡錘波を越えることに応答して、高いと見なされてよい。高い紡錘波レートの場合に、漸進的な増大Δｋは、例えば、前の強さから約２０％だけ増やされてよい。
図４Ｄで示されるように、対象の覚醒レベル（例えば、睡眠段階モジュール３２によって決定される。）が覚醒レベル閾（睡眠段階モジュール３２によって決定される。）を突破すること（例えば、調整モジュール３８によって決定される。）に応答して、感覚刺激は中止され、ボリュームは（例えば、調整モジュール３８によって）基準レベルにリセットされる。対象が徐波睡眠のその後の期間に入ること（例えば、徐波睡眠計時モジュール３３によって決定される。）に応答して、感覚刺激の強さを漸進的に増大させるプロセスは再開する。
図１に戻って、電子記憶部２２は、電子的に情報を記憶する電子記憶媒体を有する。電子記憶部２２の電子記憶媒体は、システム１０と一体的に設けられる（すなわち、実質的に取り外し不可。）システムストレージ、及び／又は、例えばポート（例えば、ＵＳＢポート、ファイアワイアポート、など）又はドライブ（例えば、ディスクドライブ、など）を介して、システム１０へ着脱可能に接続され得るリムーバブルストレージの一方又は両方を有してよい。電子記憶部２２は、光学的に読出可能な記憶媒体（例えば、光ディスク、など）、磁気的に読出可能な記憶媒体（例えば、磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、など）、電荷に基づく記憶媒体（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、など）、ソリッドステート記憶媒体（例えば、フラッシュドライブ、など）、及び／又は他の電子的に読出可能な記憶媒体のうちの１つ以上を有してよい。電子記憶部２２は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２０によって決定された情報、対象１２から受け取られた情報、及び／又はシステム１０が適切に機能することを可能にする他の情報を記憶してよい。例えば、電子記憶部１０は、前の睡眠セッション及び／又は現在の睡眠セッションの間に対象１２へ与えられる感覚刺激の強さレベルに関する情報を記憶してよい。電子記憶部２２は、（全体的として、又は部分的に）システム１０内の別個のコンポーネントであってよく、あるいは、電子記憶部２２は、システム１０の１つ以上の他のコンポーネント（例えば、プロセッサ２０）と一体的に（全体的として、又は部分的に）設けられてよい。
ユーザインタフェース２４は、システム１０と対象１２との間のインタフェース、並びに／又は対象１２及び／又は他のユーザがシステム１０へ情報を提供し且つシステム１０から情報を受け取る他のユーザインタフェースを提供するよう構成される。他のユーザには、医師、介護士、及び／又は他のユーザが含まれてよい。これは、“情報”と総称される、データ、キュー、及び／又は命令並びにあらゆる他の伝達可能なアイテムが、ユーザ（例えば、対象１２）と、感覚刺激部１６、センサ１８、プロセッサ２０、及び／又はシステム１０の他のコンポーネントとの間でやり取りされることを可能にする。例えば、ＥＥＧは、ユーザインタフェース２４を介して介護士に表示されてよい。
ユーザインタフェース２４に含まれるのに適したインタフェースデバイスの例には、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、表示スクリーン、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロホン、インジケータ灯、可聴アラーム、プリンタ、触覚フィードバックデバイス、及び／又は他のインタフェースデバイスがある。幾つかの実施形態では、ユーザインタフェース２４は、複数の別個のインタフェースを有する。幾つかの実施形態では、ユーザインタフェース２４は、感覚刺激部１６及び／又はシステム１０の他のコンポーネントと一体的に設けられる少なくとも１つのインタフェースを有する。
有線又は無線のいずれであろうとも他の通信技術も本開示によってユーザインタフェース２４として考えられていることが理解されるべきである。例えば、本開示は、ユーザインタフェース２４が、電子記憶部２２によって提供されるリムーバブルストレージインタフェースと一体化されてよいと考える。この例では、情報は、ユーザがシステム１０の実施をカスタマイズすることを可能にするリムーバブルストレージ（例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、リムーバブルディスク、など）からシステム１０にロードされてよい。ユーザインタフェース２４としてのシステム１０による使用に適応される他の例となる入力デバイス及び技術は、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（例えば、電話、ケーブル又は他）を有するが、これらに限られない。要約すれば、システム１０と情報をやり取りするためのあらゆる技術が、本開示によってユーザインタフェース２４として考えられている。
図５は、管理システムにより対象の現在の睡眠セッションを管理する方法５００を表す。システムは、１つ以上の感覚刺激部と、１つ以上のセンサと、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される１つ以上のプロセッサとを有する。コンピュータプログラムモジュールは、睡眠段階モジュール、徐波睡眠計時モジュール、制御モジュール、有効性モジュール、及び調整モジュールを有する。以下で与えられている方法５００の動作は、例示であるものとして意図される。幾つかの実施形態では、方法５００は、記載されていない１つ以上の更なる動作により、及び／又は論じられている動作のうちの１つ以上によらずに、遂行されてよい。加えて、方法５００の動作が図５において表され且つ以下で記載される順序は、制限であるものとして意図されない。
幾つかの実施形態では、方法５００は、１つ以上のプロセッシングデバイス（例えば、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するよう設計されたデジタル回路、情報を処理するよう設計されたアナログ回路、及び／又は電子的に情報を処理するための他のメカニズム）において実装されてよい。１つ以上のプロセッシングデバイスは、電子記憶媒体において電子的に記憶されている命令に応答して方法５００の動作の一部又は全てを実行する１つ以上のデバイスを含んでよい。１つ以上のプロセッシングデバイスは、方法５００の動作のうちの１つ以上の実行のために特に設計されるハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアにより構成される１つ以上のデバイスを含んでよい。
動作５０２で、現在の睡眠セッションの間の対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号は、生成される。幾つかの実施形態では、動作５０２は、センサ１８（図１に図示及びここで記載）と同じか又は類似する１つ以上のセンサによって実行される。
動作５０４で、対象の現在の睡眠段階は、出力信号に基づき決定される。幾つかの実施形態では、動作５０４は、睡眠段階モジュール３２（図１に図示及びここで記載）と同じか又は類似するコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
動作５０６で、対象が現在徐波睡眠にあるかどうかが決定される。対象が現在徐波睡眠にあるかどうかは、睡眠段階の決定に基づき決定される。幾つかの実施形態では、徐波睡眠は、段階Ｎ３睡眠であってよい。幾つかの実施形態では、動作５０６は、睡眠段階モジュール３２（図１に図示又はここで記載）と同じか又は類似するコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
動作５０８で、現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の個々の期間は、決定される。徐波睡眠の個々の期間は、睡眠段階の決定に基づき決定される。幾つかの実施形態では、動作５０８は、徐波睡眠計時モジュール３３（図１に図示及びここで記載）と同じか又は類似するコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
動作５１０で、１つ以上の感覚刺激部は、徐波睡眠の個々の期間の間に感覚刺激を対象へ与えるよう制御される。制御は、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで感覚刺激を与えるように１つ以上の感覚刺激部を制御することを含む。幾つかの実施形態では、第１の強さレベルは、対象の前の睡眠セッションに基づき決定されてよい。幾つかの実施形態では、動作５１０は、制御モジュール３４（図１に図示及びここで記載）と同じか又は類似するコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
動作５１２で、与えられる感覚刺激の有効性は決定される。有効性は、感覚刺激によって引き起こされる徐波活性の亢進に関係がある。有効性は、出力信号に基づき決定される。第１の個別期間の間に第１の強さレベルで与えられる感覚刺激の第１の有効性が決定される。幾つかの実施形態では、動作５１２は、有効性モジュール３６（図１で図示及びここで記載）と同じか又は類似するコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
動作５１４で、１つ以上の感覚刺激部は、与えられる感覚刺激の強さを増大させられる。増大は、決定された有効性に基づく。与えられる感覚刺激の増大は、第１の有効性及び／又は他の情報に基づき、第２の強さレベルへと増大される。幾つかの実施形態では、感覚刺激の強さの増大は、アルゴリズムを介して決定される情報に基づく。アルゴリズム入力は、決定された有効性、ＥＥＧに関する情報を介して決定された予測されるＳＷＡ増強に関する情報、ＥＥＧを介して決定された紡錘波レート／密度に関する情報、及び／又は他の情報を含んでよい。幾つかの実施形態では、紡錘波バンド（例えば、約１１〜１５Ｈｚ）におけるＥＥＧ電力、睡眠紡錘波を検出して、紡錘波レート／密度（紡錘波／分）を推定するのに使用されてよい。より高い紡錘波レート／密度は、外部刺激に関してより高い覚醒閾を示す。紡錘波レート／密度が高い場合は、刺激強さの増大は、紡錘波レート／密度が低い場合にそうであるよりも大きくなり得る。幾つかの実施形態では、有効性の予測は、曲線を睡眠徐波に当てはめて、刺激が供与される時刻に結果を外挿することを介して、求められてよい。幾つかの実施形態では、動作５１４は、調整モジュール３８（図１に図示及びここで記載）と同じか又は類似するコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
動作５１６で、有効性の決定、次いで、強さの増大は、徐波睡眠の個々の期間の間に一回以上繰り返される。有効性の決定及び強さの増大は、個々の時間期間の終了まで一回以上繰り返される。例えば、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第２の強さレベルで与えられる感覚刺激の第２の有効性が決定され、１つ以上の感覚刺激部は、与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルへと増大させられる。幾つかの実施形態では、強さレベルは、強さが最大レベルに達するまで一回以上増大されてよい。幾つかの実施形態では、感覚刺激部は、対象の覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、徐波睡眠のその所与の期間の間に感覚刺激を与えることを止めさせられてよい。幾つかの実施形態では、感覚刺激部は、対象の覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、徐波睡眠のその所与の期間の間に感覚刺激の強さを低下させられてよい。幾つかの実施形態では、動作５１６は、睡眠段階モジュール３２、有効性モジュール３６、及び／又は調整モジュール３８（図１に図示及びここで記載）と同じか又は類似すいコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
特許請求の範囲において、括弧内の如何なる参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。語「有する（comprising）」又は「含む（including）」は、請求項に挙げられている以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。複数の手段を列挙する装置クレームにおいて、それらの手段のうちの幾つかは、ハードウェアの同一の項目によって具現されてよい。単称形で呼ばれる要素は、そのような要素の複数個の存在を除外するものではない。複数の手段を列挙する如何なる装置クレームにおいても、それらの手段のうちの幾つかは、ハードウェアの同一の項目によって具現されてよい。特定の要素が相互に異なる従属請求項において挙げられている単なる事実は、それらの要素が組み合わせて使用され得ないことを示すものではない。
前述の説明は、最も実際的且つ好ましい実施形態であると現在考えられているものに基づき例示のための詳細を提供するが、そのような詳細は、もっぱらその目的のためであり、本開示は、明示的に開示されている実施形態に制限されず、それどころ、添付の特許請求の範囲の主旨及び適用範囲内にある変更及び同等の配置をカバーするよう意図されることが理解されるべきである。例えば、本開示は、可能な範囲内で、いずれかの実施形態の１つ以上の特徴がいずれかの他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされ得ると考えることが理解されるべきである。

Claims (15)

  1. 対象の現在の睡眠セッションを管理するよう構成されるシステムであって、
    感覚刺激を前記対象へ与えるよう構成される１つ以上の感覚刺激部と、
    前記現在の睡眠セッションの間の前記対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を生成するよう構成される１つ以上のセンサと、
    コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される１つ以上のプロセッサと
    を有し、
    前記コンピュータプログラムモジュールは、
    前記出力信号に基づき前記対象の前記現在の睡眠段階を決定するよう構成される睡眠段階モジュールであって、前記対象が現在徐波睡眠にあるかどうかを決定するよう構成される睡眠段階モジュールと、
    前記睡眠段階モジュールによる前記睡眠段階の決定に基づき前記現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の個々の期間を決定するよう構成される徐波睡眠計時モジュールと、
    徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記感覚刺激を前記対象へ与えるように前記１つ以上の感覚刺激部を制御するよう構成される制御モジュールであって、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで前記感覚刺激を与えるように前記１つ以上の感覚刺激部を制御するよう構成される制御モジュールと、
    前記与えられる感覚刺激の有効性を決定するよう構成される有効性モジュールであって、前記有効性は、前記感覚刺激によって引き起こされる徐波活性の亢進に関連し、前記有効性は、前記出力信号に基づき決定され、前記第１の個別期間の間に前記第１の強さレベルで与えられる前記感覚刺激の第１の有効性を決定するよう構成される有効性モジュールと、
    前記与えられる感覚刺激の強さが前記第１の有効性に基づき第２の強さレベルに増大されるように、前記１つ以上の感覚刺激部に、前記決定された有効性に基づき前記与えられる感覚刺激の強さを増大させるよう構成される調整モジュールと
    を有し、
    前記有効性モジュール及び前記調整モジュールは、徐波睡眠の前記個々の期間の終了までに該個々の期間の間に一回以上前記有効性の決定及び前記強さの増大を繰り返すよう構成され、それにより、前記有効性モジュールは、徐波睡眠の前記第１の個別期間の間に前記第２の強さレベルで与えられる前記感覚刺激の第２の有効性を決定し、前記調整モジュールは、前記１つ以上の感覚刺激部に、前記与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルに増大させる、システム。
  2. 前記睡眠段階モジュールは、徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記対象の１つ以上の覚醒レベルを決定するよう構成され、
    前記調整モジュールは、前記睡眠段階モジュールによって決定された覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、前記感覚刺激部に、徐波睡眠の前記所与の期間の間に前記感覚刺激を前記対象へ与えることを止めさせるよう構成され、
    前記覚醒レベル閾は、前記現在の睡眠セッション、前記対象の前の睡眠セッション、又は他の人々の前の睡眠セッションに関する情報のうちの１つ以上に基づき、前記睡眠段階モジュールによって決定され、
    前記他の人々は、人口統計学的に前記対象に対応する、
    請求項１に記載のシステム。
  3. 前記睡眠段階モジュールは、徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記対象の１つ以上の覚醒レベルを決定するよう構成され、
    前記調整モジュールは、前記対象の前記覚醒レベルが覚醒レベル閾を突破することに応答して、前記１つ以上の感覚刺激部に、前記対象へ与えられる前記感覚刺激の強さを低減させるよう更に構成され、
    前記覚醒レベル閾は、前記現在の睡眠セッション、前記対象の前の睡眠セッション、又は他の人々の前の睡眠セッションに関する情報のうちの１つ以上に基づき、前記睡眠段階モジュールによって決定され、
    前記他の人々は、人口統計学的に前記対象に対応する、
    請求項１に記載のシステム。
  4. 前記調整モジュールは、前記強さレベルが最大レベルに達するまで、前記感覚刺激部に、徐波睡眠の所与の期間の間に前記強さレベルを増大させるよう構成される、
    請求項１に記載のシステム。
  5. 前記制御モジュールは、前記第１の強さレベルが前記対象の前の睡眠セッションに基づき決定されるように構成される、
    請求項１に記載のシステム。
  6. １つ以上の感覚刺激部と、１つ以上のセンサと、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される１つ以上のプロセッサとを有し、前記コンピュータプログラムモジュールが睡眠段階モジュール、徐波睡眠計時モジュール、制御モジュール、有効性モジュール、及び調整モジュールを有する管理システムにより、対象の現在の睡眠セッションを管理する方法であって、
    前記１つ以上のセンサにより、前記現在の睡眠セッションの間の前記対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を生成するステップと、
    前記睡眠段階モジュールにより、前記出力信号に基づき前記対象の前記現在の睡眠段階を決定するステップと、
    前記睡眠段階モジュールにより、前記睡眠段階の決定に基づき、前記対象が現在徐波睡眠にあるかどうかを決定するステップと、
    前記徐波睡眠計時モジュールにより、前記睡眠段階の決定に基づき前記現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の個々の期間を決定するステップと、
    前記制御モジュールにより、徐波睡眠の前記個々の期間の間に感覚刺激を前記対象へ与えるように前記１つ以上の感覚刺激部を制御するステップであって、該制御は、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで前記感覚刺激を与えるように前記１つ以上の感覚刺激部を制御することを含むステップと、
    前記有効性モジュールにより、前記与えられる感覚刺激の有効性を決定するステップであって、該有効性は、前記感覚刺激によって引き起こされる徐波活性の亢進に関連し、前記有効性は、前記第１の個別期間の間に前記第１の強さレベルで与えられる前記感覚刺激の第１の有効性が決定されるように、前記出力信号に基づき決定されるステップと、
    前記調整モジュールにより、前記与えられる感覚刺激の強さが前記第１の有効性に基づき第２の強さレベルへ増大されるように、前記１つ以上の感覚刺激部に、前記決定された有効性に基づき前記与えられる感覚刺激の強さを増大させるステップと、
    前記有効性モジュール及び前記調整モジュールにより、徐波睡眠の前記個々の期間の終了まで該個々の期間の間に一回以上前記有効性の決定及び前記強さの増大を繰り返して、徐波睡眠の前記第１の個別期間の間に前記第２の強さレベルで与えられる前記感覚刺激の第２の有効性が決定され、前記１つ以上の感覚刺激部が前記与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルへ増大させられるようにするステップと
    を有する方法。
  7. 前記睡眠段階モジュールにより、徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記対象の１つ以上の覚醒レベルを決定し、前記調整モジュールにより、覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、前記感覚刺激部に、徐波睡眠の前記所与の期間の間に前記感覚刺激を前記対象へ与えることを止めさせるステップを更に有し、
    前記覚醒レベル閾は、前記現在の睡眠セッション、前記対象の前の睡眠セッション、又は他の人々の前の睡眠セッションに関する情報のうちの１つ以上に基づき、前記睡眠段階モジュールによって決定され、
    前記他の人々は、人口統計学的に前記対象に対応する、
    請求項６に記載の方法。
  8. 前記睡眠段階モジュールにより、徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記対象の１つ以上の覚醒レベルを決定、前記調整モジュールにより、前記対象の前記覚醒レベルが覚醒レベル閾を突破することに応答して、前記１つ以上の感覚刺激部に、前記対象へ与えられる前記感覚刺激の強さを低減させるステップを更に有し、
    前記覚醒レベル閾は、前記現在の睡眠セッション、前記対象の前の睡眠セッション、又は他の人々の前の睡眠セッションに関する情報のうちの１つ以上に基づき、前記睡眠段階モジュールによって決定され、
    前記他の人々は、人口統計学的に前記対象に対応する、
    請求項６に記載の方法。
  9. 前記調整モジュールにより、前記強さレベルが最大レベルに達するまで、前記感覚刺激部に、徐波睡眠の所与の期間の間に前記強さレベルを増大させるステップを更に有する
    請求項６に記載の方法。
  10. 前記対象の前の睡眠セッションに基づき前記第１の強さレベルを決定するステップを更に有する
    請求項６に記載の方法。
  11. 対象の現在の睡眠セッションを管理するよう構成されるシステムであって、
    感覚刺激を前記対象へ与える手段と、
    前記現在の睡眠セッションの間の前記対象の現在の睡眠段階に関する情報を運ぶ出力信号を生成する手段と、
    コンピュータプログラムモジュールを実行する手段と
    を有し、
    前記コンピュータプログラムモジュールは、
    前記出力信号に基づき前記対象の前記現在の睡眠段階を決定する手段であって、前記対象が現在徐波睡眠にあるかどうかを決定するよう構成される手段と、
    前記睡眠段階の決定に基づき前記現在の睡眠セッションの間の徐波睡眠の個々の期間を決定する手段と、
    徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記感覚刺激を前記対象へ与えるように前記感覚刺激を与える手段を制御する手段であって、徐波睡眠の第１の個別期間の間に第１の強さレベルで前記感覚刺激を与えるように前記感覚刺激を与える手段を制御するよう構成される手段と、
    前記与えられる感覚刺激の有効性を決定する手段であって、前記有効性は、前記感覚刺激によって引き起こされる徐波活性の亢進に関連し、前記有効性は、前記出力信号に基づき決定され、前記第１の個別期間の間に前記第１の強さレベルで与えられる前記感覚刺激の第１の有効性を決定するよう構成される手段と、
    前記与えられる感覚刺激の強さが前記第１の有効性に基づき第２の強さレベルに増大されるように、前記感覚刺激を与える手段に、前記決定された有効性に基づき前記与えられる感覚刺激の強さを増大させる手段と
    を有し、
    前記有効性を決定する手段及び前記強さを増大させる手段は、徐波睡眠の前記個々の期間の終了までに該個々の期間の間に一回以上前記有効性の決定及び前記強さの増大を繰り返すよう構成され、それにより、前記有効性を決定する手段は、徐波睡眠の前記第１の個別期間の間に前記第２の強さレベルで与えられる前記感覚刺激の第２の有効性を決定し、前記強さを増大させる手段は、前記感覚刺激を与える手段に、前記与えられる感覚刺激の強さを第３の強さレベルに増大させる、システム。
  12. 前記現在の睡眠段階を決定する手段は、徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記対象の１つ以上の覚醒レベルを決定するよう構成され、
    前記強さを増大させる手段は、前記現在の睡眠段階を決定する手段によって決定された覚醒レベルが徐波睡眠の所与の期間の間に覚醒レベル閾を突破することに応答して、前記感覚刺激を与える手段に、徐波睡眠の前記所与の期間の間に前記感覚刺激を前記対象へ与えることを止めさせるよう構成され、
    前記覚醒レベル閾は、前記現在の睡眠セッション、前記対象の前の睡眠セッション、又は他の人々の前の睡眠セッションに関する情報のうちの１つ以上に基づき、前記現在の睡眠段階を決定する手段によって決定され、
    前記他の人々は、人口統計学的に前記対象に対応する、
    請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記現在の睡眠段階を決定する手段は、徐波睡眠の前記個々の期間の間に前記対象の１つ以上の覚醒レベルを決定するよう構成され、
    前記強さを増大させる手段は、前記対象の前記覚醒レベルが覚醒レベル閾を突破することに応答して、前記感覚刺激を与える手段に、前記対象へ与えられる前記感覚刺激の強さを低減させるよう更に構成され、
    前記覚醒レベル閾は、前記現在の睡眠セッション、前記対象の前の睡眠セッション、又は他の人々の前の睡眠セッションに関する情報のうちの１つ以上に基づき、前記現在の睡眠段階を決定する手段によって決定され、
    前記他の人々は、人口統計学的に前記対象に対応する、
    請求項１１に記載のシステム。
  14. 前記強さを増大させる手段は、前記強さレベルが最大レベルに達するまで、前記感覚刺激を与える手段に、徐波睡眠の所与の期間の間に前記強さレベルを増大させるよう構成される、
    請求項１１に記載のシステム。
  15. 前記制御する手段は、前記第１の強さレベルが前記対象の前の睡眠セッションに基づき決定されるように構成される、
    請求項１１に記載のシステム。
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